Percepção de cores no gambá ( Didelphis albiventris ... · Uma abordagem comportamental. Beatriz...

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Percepção de cores no gambá (Didelphis albiventris) –

Uma abordagem comportamental.

Beatriz Medina Pegoraro

Orientador: Professor Doutor Valdir Filgueiras Pessoa

Brasília 2009

UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA Faculdade de Ciências da Saúde Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde

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Percepção de cores no gambá (Didelphis albiventris) –

Uma abordagem comportamental.

Beatriz Medina Pegoraro

Banca Examinadora: Presidente: Dr. Valdir Filgueiras Pessoa Examinadora: Dra. Marília Barros Examinadora: Dra. Wania Cristina de Souza Examinadora: Dra. Maria Clotilde H. Tavares

Brasília 2009

UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA Faculdade de Ciências da Saúde Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde

Dissertação apresentada à Faculdade de Ciências da Saúde da Universidade de Brasília como requisito parcial para obtenção do título de Mestre em Ciências da Saúde.

Orientador: Professor Doutor Valdir Filgueiras Pessoa

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Dedico esse trabalho a Eduardo de Almeida Gutierrez, companheiro de pesquisa que esteve

presente desde o momento em que peguei os filhotes até o último dia de teste.

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AGRADECIMENTOS

Agradeço a Deus, por permitir a conclusão desse trabalho.

Ao Programa de Pós Graduação em Ciências da Saúde e à Universidade de Brasília

pelo conhecimento científico que possibilita aos pesquisadores.

Ao professor Valdir Filgueiras Pessoa pela oportunidade de realizar essa pesquisa,

pela confiança, orientação e paciência que nunca acaba.

Ao professor Bráulio Magalhães-Castro e Úrsula Gomes pela grande ajuda no início

do projeto.

A Vicente, meu pai, e Leninha, minha mãe, por me apoiarem ao longo dessa

caminhada.

Aos estagiários Eduardo, Karina, Marina e Delanna que me ajudaram nos

experimentos com os animais.

Ao meu filho Matheus, pela compreensão quando adiamos nossos passeios por minha

falta de tempo.

Ao meu namorado Bruno Dantas por ter ido comigo nos finais de semana para o

laboratório.

Aos meus irmãos Bruno Medina, Gabriel Medina e Katia Pegoraro por torcerem por

mim.

Aos gambás Frodo, Sam, Merry, Pippin, Mohana, Safira e Ayra.

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SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO......................................................................................................................8 1.1 – Filogênese dos cones e bastonetes...............................................................................10 1.2 – Dados anatômicos e funcionais da visão cromática dos Didelphideos .......................11

1.3 – Justificativa e Relevância ............................................................................................13 1.4 – Objetivos Gerais ..........................................................................................................18 1.5 – Objetivos Específicos ..................................................................................................18

2. MÉTODOS...........................................................................................................................19

2.1 – Sujeitos ........................................................................................................................19 2.2 – Labirinto ......................................................................................................................21 2.3 – Estímulos .....................................................................................................................24 2.4 – Procedimentos .............................................................................................................25 2.4.1 – Adaptação .................................................................................................................25 2.4.2 – Modelagem 1 ............................................................................................................26 2.4.3 – Modelagem 2 ............................................................................................................27 2.4.4 – Testes comportamentais ...........................................................................................28

3. RESULTADOS ....................................................................................................................31

3.1 – Adaptação ....................................................................................................................31 3.2 – Modelagem 1 ..............................................................................................................31 3.3 – Modelagem 2 ...............................................................................................................31 3.4 – Testes comportamentais ..............................................................................................35

4. OUTRAS FASES .................................................................................................................39

4.1 – Protocolo A..................................................................................................................39 4.2 – Protocolo B..................................................................................................................39 4.3 – Protocolo C..................................................................................................................42

5. DISCUSSÃO........................................................................................................................44

5.1 - Motivação dos sujeitos.................................................................................................44 5.2 – Contato visual com outros indivíduos .........................................................................44 5.3 – Simplificação de tarefas...............................................................................................45 5.4 – Importância do teste impossível ..................................................................................45 5.5 – Pistas olfativas .............................................................................................................46 5.6 – Comparação dos resultados com outros estudos de visão de cores em marsupiais.....47

6. CONCLUSÕES....................................................................................................................49 7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................................................50 8. ANEXOS..............................................................................................................................57 8.1 – Anexo 1: Licença do IBAMA para captura dos animais.................................................57 8.2 – Anexo 2: Aprovação da pesquisa pelo Comitê de Ética..................................................58 8.3 – Anexo 3: Artigo científico...............................................................................................59

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LISTA DE FIGURAS Figura 1 – Absorção relativa em visão tricromática...................................................................9 Figura 2. Indivíduo da espécie Didelphis albiventris. ..............................................................20 Figura 3. Vista superior do labirinto........................................................................................21 Figura 4. Representação das janelas basculantes onde são apresentados os estímulos...........21

Figura 5. Vista frontal do labirinto a partir da câmara de partida. ..........................................22 Figura 6. Vista lateral do labirinto...........................................................................................22 Figura 7. Luxímetro posicionado próximo às janelas do labirinto. .........................................23 Figura 8. Manipulação de filhote..............................................................................................26 Figura 9. Representação esquemática dos estímulos utilizados na modelagem 2....................27

Figura 10. Sujeito (Didelphis albiventris) acessando o reforço (ovo cozido) ..........................28 Figura 11. Representação esquemática dos estímulos utilizados nos testes discriminativos ..30

Figuras 12 e 13 – Desempenhos de Didelphis albiventris - Modelagem 2.. ............................33

Figuras 14 e 15 – Desempenhos de Didelphis albiventris - Modelagem 2.. ............................34

Figura 16. Desempenho do macho Frodo nos testes comportamentais....................................36

Figura 17. Desempenho da fêmea Safira nos testes comportamentais....................................37 Figura 18. Desempenho do macho Sam nos testes comportamentais ......................................38

Figura 19. Resultados da modelagem utilizando o protocolo B...............................................40 Figura 20. Resultados da modelagem utilizando o protocolo C...............................................42

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LISTA DE TABELAS TABELA 1 - SUMÁRIO DOS ESTUDOS DE VISÃO DE CORES EM MARSUPIAIS......16 TABELA 2 - IDENTIFICAÇÃO DOS SUJEITOS QUANTO AO SEXO E À PARTICIPAÇÃO NAS DIFERENTES ETAPAS DO PROTOCOLO EXPERIMENTAL ...20 TABELA 3 - DESEMPENHO DOS SUJEITOS - MODELAGEM 2.....................................32 TABELA 4 - DESEMPENHO NO TESTE COMPORTAMENTAL - FRODO.....................36 TABELA 5 - DESEMPENHO NO TESTE COMPORTAMENTAL - SAFIRA....................37 TABELA 6 - DESEMPENHO NO TESTE COMPORTAMENTAL - SAM.........................38

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RESUMO

A visão de cores em marsupiais é um tema controverso, especialmente dentro da

ordem Didelphimorphia (gambás). Enquanto o diagnóstico da visão desses animais em testes

comportamentais foi o tricromatismo e nos estudos eletrofisiológicos, o monocromatismo,

recentemente, em estudos de genética molecular, encontraram apenas duas classes de opsinas

nos dois maiores gêneros dessa ordem. O presente estudo avaliou a habilidade discriminativa

de gambás (Didelphis albiventris) quanto à percepção de cores utilizando testes

comportamentais. Os animais realizaram as tarefas em um labirinto de dupla escolha, em

forma de Y, com uma câmara de partida. Os estímulos utilizados foram papéis de Munsell de

diferentes matizes. Para assegurar a escolha baseada na cor, os papéis foram apresentados

com variação aleatória de brilho. Um macho obteve desempenho significativo nos testes com

pares de fácil discriminação para um dicromata, mas seu desempenho caiu para a faixa da

aleatoriedade no par de difícil discriminação. Esses resultados sugerem que a espécie

Didelphis albiventris é dicromata.

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ABSTRACT

Color vision in marsupials is a controversial subject, especially among the Order

Didelphimorphia (American opossums). While behavioral tests have diagnosed these animals

as trichromatic and electrophysiological studies as monochromatic, recent molecular genetic

studies have found only two classes of cone opsin in two major genera of the order. This

study examined the color discrimination abilities of opossums (Didelphis albiventris) through

a series of tasks involving a behavioral paradigm of discrimination learning. The animals

were tested in a Y-shaped maze, consisting of a start chamber and a decision area with a

double choice panel. Stimuli consisting of pairs of Munsell color cards were presented in

random brightness values to assure that discriminations were based on color rather than

brightness cues. One male succeeded in discriminating the stimuli pairs considered easy for a

dichromatic individual, but failed in the attempt to discriminate those expected to be easy

only for a trichromatic. These results suggest that Didelphis albiventris is dichromatic.

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1. INTRODUÇÃO

No nosso planeta, os seres vivos desenvolveram por forma inevitável, a habilidade de

captar a luz, fornecedora da energia (eletromagnética) que suporta a vida. A maioria dos

vertebrados desenvolveu sistemas de detecção de fótons, cuja capacidade de formação de

imagens, permitiu a representação do ambiente externo. Todavia, este processo implicou a

evolução paralela de sistemas sensoriais capazes de interpretar estas imagens e transformá-las

em comportamentos cada vez mais sofisticados, tais como, a detecção de presas, de

predadores e parceiros para o acasalamento e reprodução.

A energia (fótons) que os animais experienciam como luz ocupa uma pequena faixa -

400 nm (próximo ao ultravioleta) até cerca de 800 nm (infravermelho) do espectro

eletromagnético. Dentro destes limites, algumas espécies utilizam quase toda sua extensão,

enquanto outras se restringem a limites mais estreitos.

Desde que a função de sensibilidade dos pigmentos fotorreceptores tem uma

distribuição aproximadamente normal (em forma de sino), um único pigmento não pode

fornecer informações que sejam consideradas inequívocas sobre o comprimento de onda.

Assim, para a visão a cores, requerem-se pelo menos duas classes espectrais de

fotorreceptores, cujas curvas de sensibilidade se sobrepõem (Dicromacia). Desta forma, para

ampliar a gama de comprimentos de onda que pudessem ser determinados e aumentassem o

número de cores distintas, de maneira a serem discrimináveis, foi necessária a adição de

novas classes de fotorreceptores, que fossem sensíveis a outros comprimentos de onda, dentro

da faixa espectral da luz (Jacobs & Rowe, 2004).

Enquanto os humanos e os primatas do Velho Mundo são sensíveis a três

comprimentos de onda (Tricromacia), outros vertebrados como as aves, peixes e répteis,

respondem a quatro classes de comprimentos de onda, sendo, portanto, tetracromáticos. Em

geral, esta quarta classe é sensível aos comprimentos de onda curtos, o que estende a visão

9

destes animais à região do espectro próxima ao ultravioleta. Até a Pentacromacia tem sido

sugerida em pombos (Emmerton et al., 1980).

Na visão de cores dicromática, onde qualquer cor pode ser especificada pela mistura

particular de duas luzes primárias, as quantidades relativas de luz absorvidas são comparadas

por dois tipos de receptores. Esta é a situação encontrada na grande maioria dos mamíferos

(Jacobs, 1993), que comparam sinais de cones que absorvem luz preferencialmente na faixa

dos comprimentos de onda curtos (região do azul-violeta) com outro grupo de cones que

possui sensibilidade espectral para comprimentos de onda longos/médios (faixa do vermelho-

verde).

Entre os mamíferos, uma visão de cores tricromática, mais acurada, e que depende da

combinação das respostas de três tipos de receptores (Figura 1), cada um contendo um

fotopigmento diferente, é encontrada apenas nos primatas (Bowmaker et al., 1991; Dulai et

al., 1994; Boissinot et al., 1998) e em alguns marsupiais (Arrese et al., 2002; Tabela 1).

Figura 1 – Absorção relativa em visão tricromática.

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1.1 - Filogênese dos cones e bastonetes

A partir das comparações de todas as seqüências das opsinas de vertebrados, tornou-se

possível gerar árvores filogenéticas detalhadas dos pigmentos visuais, baseadas na duplicação

e subseqüente divergência seqüencial. Embora as árvores filogenéticas propostas por um

grupo de autores (e.g. Okano et al., 1992) apresentem ligeiras diferenças em relação a outro

grupo de pesquisadores (e.g. Hisatomi et al., 1994), em conjunto elas mostram-se, nas suas

linhas gerais, concordantes.

O pigmento visual ancestral dos vertebrados poderia ter sido de tipo cone com um

λmax abaixo de 520nm, talvez próximo de 500nm. Porém, na evolução dos vertebrados (cerca

de 500 milhões de anos atrás), divergindo daquele pigmento ancestral, originam-se duas

novas classes de pigmentos, uma de ondas longas (OL) sintonizados com λmax na faixa de

530-570 nm, e outra de ondas curtas (OC) com λmax com cerca de 460nm. Esta divisão

poderia ter formado a base para um sistema dicromático de visão a cores. Na seqüência, (450

milhões de anos antes) o grupo de ondas curtas sofreu novas mudanças, manifestadas pela sua

diferenciação em pelo menos quatro classes de opsinas, que incluem, um grupo sensível às

ondas-médias (OM) incluindo pigmentos dos grupos Mb (bastonetes) e Mc (comprimentos de

onda entre 460-530nm) além dos grupos ondas curtos, diferenciados em um grupo sensível ao

Azul (430-470nm) e outro sensível ao Violeta (350-340nm) (Okano et al., 1992, Johnson et

al., 1993 ; Chang et al., 1995).

A evolução precoce destes quatro grupos de opsinas forneceu as bases necessárias para

a visão a cores tetracromática em todas as grandes classes de vertebrados. Contudo, esta

característica permaneceu apenas nas aves, peixes e répteis de hábitos diurnos.

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Finalmente, uma outra divisão gênica há cerca de 45 milhões de anos, desta feita no

grupo OL, separou OL vermelho (560 nm) e OL verde (530 nm), possibilitando a visão

tricromática dos primatas.

1.2 - Dados anatômicos e funcionais da visão cromática dos Didelphideos

O gambá da Mata Atlântica possui acuidade visual (1.25) inferior a dos primatas e

carnívoros (Oswaldo-Cruz & Hokoç, 1979 ; Silveira et al., 1982) e uma extensão total de

campo visual de 223º. Tanto o gambá da Mata Atlântica como o opossum (marsupial norte-

americano), exibem idêntica dimensão do campo visual binocular (125º) e, nas suas hemi-

retinas superiores, verifica-se uma estrutura refletora de luz (o Tapetum Lucidum) que, em

ambientes de baixa luminosidade, pode acentuar o contraste entre objetos.

As retinas do gambá da Mata Atlântica (Ahnelt et al., 1995) e do opossum (Kolb &

Wang, 1985) são do tipo duplex, isto é, apresentam dois tipos de fotorreceptores, os

bastonetes (para a visão noturna) e os cones (para a visão diurna) sendo que, nas retinas

periféricas, a razão bastonetes/cones é de 130:1 no gambá e de 120:1 no opossum.

Uma particularidade adicional que se pode observar são os cones simples e duplos,

ambos com gotículas de óleo, cujas maiores concentrações se localizam na hemiretina inferior

(Ahnelt et al., 1995). As gotículas de óleo estão localizadas entre os segmentos externo e o

interno do cone e são comuns em répteis, aves e peixes. A presença das gotículas de óleo nos

cones da retina do Gambá evidencia a retenção de características reptilianas em mamíferos,

ainda que primitivos. Ao que parece, estas gotículas de óleo agem como verdadeiros filtros,

cuja função é o aumento de contraste ou mesmo a ampliação da detecção de cores (Jacobs,

1993).

Neste sentido, existem estudos sugerindo que os pigmentos e as gotículas dos cones

agindo em sinergia determinariam as características espectrais dos cones (Hokoç et al., 2006).

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Em resumo, podemos concluir que o gambá da Mata Atlântica possui os seguintes tipos

morfológicos de cones:

1 - cones simples sem gotículas de óleo (CS)

2 - cones simples com gotículas de óleo (CS-GO+)

3 - cones duplos com gotículas de óleo (CD-GO+)

Para melhor compreensão da presumível visão cromática dos Didelphideos, importa

salientar os resultados comportamentais e neurofisiológicos publicados até então na literatura

pertinente. Testes da discriminação de cores (Friedman, 1967) produziram evidências

sugestivas de que os opossums realizam uma variedade de discriminações de cor, inclusive,

com a indicação de que são capazes de distinguir luzes vermelhas, verdes, amarelas e azuis,

uma das outras, assim como entre elas e a luz acromática. Neste experimento o autor utilizou

filtros Kodak ‘Wratten’ (vermelho nº. 25, amarelo nº. 15, verde nº. 58 e azul nº. 47). A adição

de filtros de densidade neutra permitiu o ajuste dos brilhos dos filtros vermelhos, verde e

amarelo para o brilho equivalente do filtro azul (Friedman, 1967). Se estas discriminações

estão baseadas apenas em sinais resultantes da atividade dos cones, ainda é assunto a ser

esclarecido.

Jacobs, 1993, utilizando técnicas electroretinográficas no opossum, após várias

tentativas, obteve apenas respostas a um pigmento de cone com sensibilidade máxima em

torno de 560 nm. Estes resultados, sugestivos de visão monocromática para o opossum,

revelam incoerência com os de visão dicromática daqueles animais, tal como sugerido pela

anatomia. Acertadamente, o autor comenta que esta não conformidade de resultados deve ser

interpretada com cautela, visto que a ausência de evidências favoráveis à existência de outras

classes de pigmentos ainda não foi devidamente esclarecida.

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Estudo genético mais recente analisou a seqüencia das opsinas de dois marsupiais

noturnos, Monodelphis domestica e Didelphis aurita, ambos da ordem Didelphimorphia. Para

as duas espécies apenas duas classes de cones foram encontradas: uma com pico de absorção

de ondas curtas na faixa do UV e a outra com pico de absorção de ondas longas cujo gene

localiza-se no cromossomo X (Hunt et al., 2009; Tabela 1).

Estes resultados divergentes demonstram que o quadro atual a respeito da visão

cromática dos didelphideos é uma questão em aberto e controversa, portanto, merecedora da

atenção daqueles neurocientistas interessados em contribuir para o esclarecimento do papel

seguramente relevante dos marsupiais na evolução da visão reptiliana tetracromática ou

mesmo pentacromática das aves, peixes e répteis, para a visão tricromática dos primatas.

1.3 – Justificativa e Relevância

A família Didelphidae, da qual o gambá faz parte, inclui as formas mais antigas dentre

os marsupiais (Hokoç, 2006). O gênero Didelphis parece não ter se modificado muito ao

longo do tempo, pois já era encontrado com as características atuais desde o Pleoceno (Paula

Couto, 1953). Acredita-se que os marsupiais assim como os monotremos e mamíferos tenham

tido um ancestral comum (Hokoç, 2006). Por isso, estudar as características visuais

cromáticas desses animais significa resgatar informações dos primórdios da evolução dos

mamíferos.

Ao se fazer uma revisão na literatura existente sobre estudos feitos com o gambá de

orelha branca (Didelphis albiventris), no que concerne à forma de detectar a luz visível

refletida e como transformá-la em imagens cromáticas do seu meio ambiente externo,

verifica-se uma escassez de trabalhos que possam esclarecer tal fenômeno. Mesmo para o

gambá da Mata Atlântica (Didelphis marsupialis aurita) e para o opossum (Didelphis

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virginiana), os poucos dados publicados apresentam algumas contradições que impedem uma

clara compreensão sobre a visão cromática destes animais (Friedman, 1967; Jacobs, 1993;

Cunha et al., 2006; Hunt et al., 2009; Tabela 1).

Os comprimentos de ondas máximos de absorbância (λmax) dos cones foram medidos

através de microespectrofotometria em duas espécies de marsupiais. Os valores encontrados

no honey possum (Tarsipes rostratus) foram 557, 505 e 350nm e no fat-tailed dunart

(Sminthopsis crassicaudata) foram 535, 509 e 350nm, representando sensibilidade aos

comprimentos de onda longo (LWS), médio (MWS) e ultravioleta (UVS) respectivamente,

primeira evidência para a base da visão tricromática (Arrese et al., 2002; Tabela 1).

Através do método de reação em cadeia da polimerase (PCR), usando DNA genômico

e cDNA como amostra, o código das opsinas dos cones de duas espécies de gambás: “fat-

tailed dunnart” (Sminthopsis crassicaudata) e “stripe-faced dunnart” (Sminthopsis macroura)

foi amplificado e sequenciado. A seqüência de aminoácidos dos pigmentos visuais indicam

que ambas as espécies possuem pigmentos com sensibilidade ao comprimento de onda médio

(MWS) e ao ultravioleta (UVS) com absorbância máxima (λmax) de 530nm e 360nm

respectivamente. Nestes experimentos não houve a evidência da existência de um terceiro tipo

de pigmento (Strachan et al., 2004; Tabela 1).

Foi investigada a dimensão da visão de cores no “fat-tailed dunnart” (Sminthopsis

crassicaudata) por meio de um protocolo de aprendizagem discriminativa com dois

elementos baseado em diferenças no conteúdo cromático e independentemente do brilho

relativo. Na discriminação, era feita uma escolha entre uma luz colorida (comprimento de

onda do treinamento) e uma mistura aditiva de duas luzes coloridas diferentes (comprimentos

de ondas primários). Concluiu-se que o “fat-tailed dunnart” tem uma tricromacia funcional

como sugerido em estudos anteriores, mas que difere da dos primatas, com a contribuição do

cone com sensibilidade ao ultravioleta (Arrese et al., 2006; Tabela 1). Como este achado

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contrasta com o do “tammar wallaby” (Macropus eugenii), reportado como dicromata

(Hemmi, 1999), estudos comportamentais subseqüentes, com uma maior variedade de

espécies, irão determinar se a tricromacia é o sistema geral da visão de cores dos marsupiais

australianos.

Assim, há informações contraditórias sobre visão de cores em marsupiais, onde

estudos genéticos afirmam a dicromacia, e estudos de microespectrofotometria, tricromacia.

No caso dos estudos com base comportamental, há também conflitos na dimensionalidade da

visão de cores encontrada, embora todas estas investigações tenham utilizado estímulos

luminosos (luz emitida e não refletida).

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TABELA 1

SUMÁRIO DOS ESTUDOS DE VISÃO DE CORES EM MARSUPIAIS

Abreviaturas:

C (Comportamental); ERG (eletroretinografia) G (Genética), IT (inferência teórica a partir da composição

espectral de itens forrageados) , LWS (sensível a comprimentos de ondas longos), NI (não informado)

MSP (microespectrofotometria); MWS (sensível a comprimentos de ondas médios), SWS (sensível a

comprimentos de ondas curtos), UV (sensível ao ultravioleta).

ANIMAL Nº Sujeitos MÉTODO FOTOPIGMENTOS REFERÊNCIA

Didelphis virginiana 2 C SWS, MWS, LWS Friedman, 1967

Didelphis virginiana NI ERG LWS Jacobs, 1993

Didelphis aurita 6 ERG UV, MWS, LWS Cunha et al., 2006

Didelphis aurita NI G UV, LWS Hunt et al., 2009

Isoodon obesulus 6 MSP UV, MWS, LWS Arrese et al., 2005

Macropus eugenii 1 ERG MWS Deeb, et al., 2003

Macropus eugenii 1 G MWS, SWS Deeb, et al., 2003

Macropus eugenii 2 C MWS, SWS Hemmi, 1999

Monodelphis domestica NI G UV, LWS Hunt et al., 2009

Setonix brachyurus 6 MSP UV, MWS, LWS Arrese et al., 2005

Sminthopsis

Crassicaudata

1 G SWS, LWS Strachan et al., 2004

Sminthopsis

Crassicaudata

2 C UV, MWS, LWS Arrese,et al., 2006

Sminthopsis

crassicaudata

3 MSP UV, MWS, LWS Arrese et al, 2002

Sminthopsis Macroura 1 G UV, MWS Strachan et al., 2004

Tarsipes rostratus 3 MSP UV, MWS, LWS Arrese et al., 2002

Tarsipes rostratus 0 IT UV, MWS, LWS Sumner et al., 2005

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Apesar da genética molecular e da eletroretinografia propiciarem uma maior precisão

na identificação dos diferentes tipos de cones existentes nas retinas dos marsupiais estudados,

estes métodos não respondem a todas as perguntas. Jacobs (1993) afirma que estudos que

investiguem a percepção de cores precisam contar com uma avaliação comportamental

adequada, com rigoroso controle de brilho. A abordagem comportamental, quando bem

conduzida, pode apresentar grande relevância, uma vez que a percepção de cores no ambiente

natural reflete um processo mais complexo do que a atividade de cones (Sharpe et al. 1999) e

envolve processamentos ativos conduzidos pelo sistema nervoso de forma geral (Zeki, 1993).

A importância da abordagem comportamental também se revela nos experimentos de Jacobs e

colaboradores (1999), nos quais camundongos transgênicos, diagnosticados como tricromatas

através da genética molecular e eletroretinografia, comportam-se como dicromatas quando

submetidos a testes de discriminação visual.

Reconhecendo, tal como Jacobs (1993), que a compreensão do fenômeno da visão

cromática depende somente de evidências diretas obteníveis através de estudos

comportamentais corretamente conduzidos, o presente projeto pretende contribuir para o

conhecimento dos mecanismos perceptuais da visão cromática deste importante grupo de

mamíferos primitivos, que foram os protagonistas de um passo decisivo na gênese de novas

espécies mamíferas.

Ademais, a maior parte dos estudos comportamentais em percepção de cores, em

animais, utilizam luzes monocromáticas, abruptamente ligadas e desligadas (Jacobs, 1993).

Assim, optamos pela utilização de um estímulo que se aproxime mais do ambiente visual

natural. Neste aspecto, os papéis cromáticos de Munsell, além de terem sido amplamente

utilizados, pelo grupo de pesquisas de visão de cores do Laboratório de Neurociências e

Comportamento da UnB, em experimentos com várias espécies de primatas não humanos

(e.g. Gomes et al., 2002; Pessoa et al.,1997; Pessoa et al., 2003, 2005; Prado et al., 2008;

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Araújo et al., 2008), possuem uma refletância espectral complexa, semelhante ao que ocorre

em uma superfície do ambiente natural (Lennie & D’Zmura, 1988).

1.4– Objetivos Gerais

→ Descrever a capacidade de indivíduos Didelphis albiventris em tarefas de

discriminação de cor, utilizando uma abordagem comportamental;

→ Contribuir com informações acerca da ecologia desses marsupiais e acerca da

evolução da visão de cores em mamíferos.

1.5 – Objetivos Específicos

→ Investigar a existência de tricromatismo ou de dicromatismo em machos e fêmeas

de marsupiais da espécie Didelphis albiventris;

→ Avaliar e validar a utilização de papéis de Munsell no diagnóstico dos tipos de

visão de cores em marsupiais da espécie Didelphis albiventris.

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2. MÉTODOS

2.1 – Sujeitos

O gambá Didelphis albiventris (Figura 2), espécie endêmica no Cerrado da Região

Centro-Oeste brasileira, foi utilizado nestes experimentos.

Os gambás são animais de pequeno porte, vida semi-arborícola e de hábitos

crepusculares ou noturnos. São basicamente solitários e anti-sociais. Entre eles são agressivos,

mas podem conviver vários dias juntos no período de acasalamento. Aos seis meses de vida

atingem a capacidade reprodutiva. Em natureza vivem até 3 anos, mas em cativeiro podem

viver até 5 anos (Nowak, 1991).

Assim, 7 filhotes (Tabela 2) foram capturados em outubro de 2006, na fazenda da

UnB, FAL (Fazenda Águas Limpas), com a devida autorização do IBAMA (Anexo 1). Foram

identificados e mantidos em gaiolas individuais (com 90 cm de largura, 90 cm de

profundidade e 50 cm de altura, feitas de madeira e com porta com grade de ferro) localizadas

no Laboratório de Neurociências e do Comportamento da Universidade de Brasília. As

gaiolas eram forradas com folhas de jornais e cobertas com feno e possuíam em seu interior

um tronco de árvore para o animal escalar. A dieta consistiu no fornecimento diário de ração

peletizada para cães em crescimento, frutas ou ovos cozidos e água ad libitum. A pesquisa

teve a devida autorização do Comitê de Ética (Anexo 2).

20

Figura 2. Indivíduo da espécie Didelphis albiventris.

TABELA 2

IDENTIFICAÇÃO DOS SUJEITOS QUANTO AO SEXO E À PARTI CIPAÇÃO NAS

DIFERENTES ETAPAS DO PROTOCOLO EXPERIMENTAL

Sujeito Sexo Etapas concluídas

Ayra (A) Feminino Até modelagem 2

Frodo (F) Masculino Todas

Merry (M) Masculino Outras fases – veio a óbito

Mohana (O) Feminino Nenhuma

Pippin (P) Masculino Outras fases – veio a óbito

Safira (I) Feminino Todas

Sam (S) Masculino Todas

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2.2 - Labirinto

Neste estudo, foi utilizado um labirinto de dupla escolha para discriminação visual,

construído em madeira compensada e revestida em fórmica de cor cinza neutro (Figura 6).

Este labirinto consiste numa câmara de partida (Figura 3 - A) que, pela remoção de uma

partição opaca e móvel, permite ao animal acesso à câmara de dupla-escolha (Figura 3 – B),

em cuja extremidade oposta encontram-se duas peças basculantes (janelas) de acrílico

(Figuras 4 e 5). Cada uma das janelas foi construída de forma a permitir a colocação e a

retirada dos envelopes contendo as folhas de Munsell. As janelas permitem a visualização dos

papéis por parte dos sujeitos, que devem empurrá-las de forma a ter acesso ao reforço (Figura

10).

Figura 3. Vista superior do labirinto. SD- (estímulo discriminativo negativo); SD+ (estímulo

discriminativo positivo).

Figura 4. Representação das janelas basculantes onde são apresentados os estímulos.

22

Figura 5. Vista frontal do labirinto a partir da câmara de partida.

Figura 6. Vista lateral do labirinto.

23

A iluminação é fornecida por lâmpada fluorescente modelo D-65 de 20 watts,

suspensa por cima do labirinto, a aproximadamente 1m. Para produzir um iluminante que se

assemelhasse às condições do meio ambiente natural no período de maior atividade do

animal, camadas de papeis vegetais foram interpostas entre a luz e o suporte dos bulbos. A

mensuração foi realizada dentro do labirinto, pelo luxímetro TENMA Light Meter 72-7250 e

resultou em 119 lux (Figura 7).

Figura 7. Luxímetro posicionado próximo às janelas do labirinto.

24

2.3 - Estímulos

Como estímulos foram utilizados papéis de Munsell (cartões de 12,5 por 7,5). O

sistema de Munsell (Munsell, 1966; Newhall, 1940) possui uma notação onde a cor é

especificada pelo seu matiz (um número e a letra inicial da cor correspondente) e níveis de

brilho sobre saturação (por exemplo, 2.5YR 4/14 é a notação correspondente a um “yellow-

red” ou laranja 2.5, com brilho 4 e saturação 14). Os papéis de Munsell têm sido utilizados em

vários experimentos de discriminação de cores em crianças e em primatas não-humanos,

representando um método confiável e muito indicado em estudos comportamentais (Gomes et

al., 2002; Pessoa et al., 1997; Savage et al., 1987).

Foram utilizados, como base para este estudo, pares de papéis de Munsell selecionados

em testes previamente realizados com humanos. Nestes testes, seis indivíduos daltônicos (dois

com cones para o vermelho ausentes ou anômalos - protans e quatro com cones para o verde

ausentes ou anômalos - deutans) estabeleceram uma seqüência de papéis de Munsell que,

para eles, eram muito semelhantes. Este procedimento permitiu a escolha de dez pares de

estímulos que estavam em pontos de difícil discriminação para daltônicos. Para exemplificar,

dois indivíduos diagnosticados, pelo teste de Ishihara, como daltônicos protans, selecionaram

o par 2.5YR 4/14 (um laranja puro ou saturado) e 7.5GY 4/10 (um verde saturado) como

sendo cores muito semelhantes. Dentre os pares selecionados no experimento com os

humanos, foram escolhidos aqueles que envolviam YR (yellow-red – laranja) vs. GY (green-

yellow – verde).

O procedimento visa conhecer os diferentes graus de dificuldade na discriminação

entre os pares de papéis de Munsell, entre indivíduos, e no mesmo indivíduo. Assim, o SD+

foi fixado e pareado com diferentes matizes, permanecendo a variação aleatória de brilho,

formando pares de fácil ou de difícil discriminação. Foram montados então três blocos de

testes, correspondentes aos pares encontrados nos testes com os humanos (Gomes et al,

2002). Para exemplificar, o bloco do 10YR é constituído por dois pares de fácil discriminação

25

(10YR n/10 pareado com 7.5B n/4 e 5B n/6 podendo assumir os valores de brilho 4, 5, 6, 7 e

8) e por um par de difícil discriminação para dicromata (10YR n/10 pareado com 5GY n/10; n

podendo assumir os valores de brilho 5, 6, 7 e 8) obtido no já citado experimento com

humanos.

Cada papel foi mantido permanentemente dentro de um envelope de acrílico

transparente (3 mm de espessura) como forma de protegê-los da manipulação direta por parte

dos animais, evitando assim que fossem danificados.

2.4 – Procedimentos

Os experimentos foram conduzidos em quatro fases:

- Adaptação;

- Modelagem 1;

- Modelagem 2; e

- Testes comportamentais para discriminação visual.

2.4.1 - Adaptação

A adaptação dos animais aos experimentadores foi necessária para que a presença

humana não causasse estresse aos sujeitos experimentais, prejudicando o seu desempenho nos

testes comportamentais. Nesta fase, cada filhote teve o manuseio de, no mínimo, dez minutos

diários (Figura 8). O período de adaptação abrangeu os primeiros 6 meses de vida dos

animais. No final destas sessões de domesticação, os animais recebiam sua ração alimentar.

26

Figura 8. Manipulação de filhote da espécie Didelphis abiventris.

2.4.2 – Modelagem 1

Foram realizadas sessões diárias com objetivo de estimular o animal a explorar o

labirinto. Após a abertura da porta de partida foram utilizadas iscas (pedaços de frutas e ração

para cachorro) a distâncias cada vez mais próximas do painel de discriminação. Na progressão

desta modelagem, os animais foram treinados a abrir, aleatoriamente, as janelas de ambos os

lados (direita/esquerda), evitando-se com isto a formação de comportamentos de preferência.

Ambas as janelas possuíam reforço. Em cada janela foi colocado um papel de cor laranja (10

YR), de brilho variado, para que já associassem o laranja ao estímulo positivo. Esta condição

foi mais bem trabalhada na modelagem 2. O critério para esta tarefa ser considerada como

finalizada com sucesso foi um tempo de latência máximo de dez segundos, contados a partir

da saída do animal até a abertura da janela contendo a recompensa.

27

2.4.3 – Modelagem 2

Depois de retirados das suas gaiolas, os animais eram colocados na câmara de partida

do labirinto. As sessões duravam aproximadamente uma hora para cada animal. Dois

estímulos eram pareados, o estímulo positivo foi o papel laranja (10YR) e o estímulo

negativo, a cartolina preta (Figura 9). Nesta fase não houve variação do brilho do estímulo

negativo. Era colocada uma porção de 1g de ovo cozido atrás de cada janela, eliminando a

escolha pela pista olfativa. Após a abertura da câmara de partida, o animal deveria dirigir-se à

outra extremidade do labirinto e tocar o focinho onde estava inserido o cartão laranja, abrindo

a janela e recebendo a recompensa (Figura 10). A janela com o estímulo negativo era mantida

fechada. Caso o gambá escolhesse a janela com estímulo negativo, ele era reconduzido para a

câmara de partida e, após dez segundos, dava-se início a uma nova tentativa. Eram realizadas

em média trinta tentativas por sessão. Cada vez que o gambá escolhia a janela com o estímulo

positivo era considerado acerto e a escolha da outra janela, erro. Para o animal passar desta

fase de modelagem, foi necessário alcançar o número de acertos acima da aleatoriedade em

cinco sessões consecutivas, considerando-se o número total de 30 tentativas em cada sessão.

Figura 9. Representação esquemática dos estímulos utilizados na modelagem 2

28

2.4.4 – Testes comportamentais

Os animais já modelados fizeram escolhas entre as duas janelas com o estímulo

positivo ou negativo. A apresentação dos estímulos entre as posições direita e esquerda seguiu

a tabela de Gellerman (1933) para números aleatórios, para evitar que os animais utilizassem

a posição de apresentação dos estímulos como uma pista na realização dos testes. Percentuais

de acertos em cada sessão foram calculados. O teste binomial foi utilizado para construir os

limites de confiança de 95% sobre o desempenho aleatório, com base no número de tentativas

do teste (Savage et al, 1987). O teste para cada par foi realizado em duas sessões com 32

tentativas cada, totalizando 64 tentativas. O limite superior de aleatoriedade foi calculado em

62,25% e o inferior em 37,75%.

Figura 10. Sujeito (Didelphis albiventris) acessando o reforço (ovo cozido)

Não houve repetição do mesmo par no caso de erros. Todos os pares seguiram o

mesmo protocolo. Após cada tentativa, os acrílicos utilizados que continham os estímulos

29

eram limpos com o mesmo pano úmido para homogeneizar os odores deixados pelo animal

após o contato com o envelope. Foram utilizados 4 pares de discriminação (Figura 11).

2.4.4.1- 1º Par – considerado de fácil discriminação

As duas primeiras sessões foram realizadas com estímulo positivo laranja (10YR) com

brilho variado (5/10, 6/10, 7/10 e 8/10) e o negativo azul (7.5B) com brilho variado (5/4, 6/4,

7/4 e 8/4).

2.4.4.2 – 2º Par – considerado de difícil discriminação

Foram pareados os papéis (10YR) com brilho variado (5/10, 6/10, 7/10 e 8/10) com o

estímulo negativo verde (5GY) com brilho variado (5/10, 6/10, 7/10 e 8/10).

2.4.4.3 – 3º Par – considerado de fácil discriminação

O segundo par fácil foi realizado após as duas sessões do par difícil. Esta etapa foi

importante para confirmar o desempenho dos animais na discriminação entre o laranja e o

azul. Os estímulos utilizados foram (10YR) com brilho variado (5/10, 6/10, 7/10 e 8/10) e

azul 7.5B com brilho variado (4/6, 5/6, 6/6 e 7/6).

2.4.4.4 – Par de impossível discriminação

A última fase de testes foi realizada com dois papéis idênticos de matiz 10YR e brilho

5/10. Havia uma pequena marcação no verso de um deles para que este fosse o estímulo

positivo.

30

Figura 11. Representação esquemática dos estímulos utilizados nos testes discriminativos.

A - O estímulo positivo 10YR (“yellow-red”) de brilho variado foi pareado com os estímulos

negativos 7.5B (“blue”), 5GY (“green-yellow”) e 5B (“blue”) representando: 1º par fácil, par

difícil e 2º par fácil respectivamente.

B - O estímulo positivo 10YR de brilho fixo foi pareado com estímulo negativo 10 YR

idêntico representando o par de impossível discriminação.

31

3. RESULTADOS

3.1- Adaptação

Os quatro gambás machos ficaram adaptados à presença humana com

aproximadamente seis meses de vida. As três fêmeas apresentaram maior dificuldade de

aceitar o manuseio e após esse período ainda manifestaram comportamento arisco, com

tentativas de mordidas e emitindo sons de agressividade. Para diminuir a resposta agressiva

dos animais, mudou-se o horário de manipulação. O contato com os sujeitos passou a ser

realizado durante o período de maior atividade do animal: após as 17h. Uma fêmea (Mohana)

não se adaptou à presença humana não participando das demais etapas da pesquisa.

3.2 – Modelagem 1

Durante a modelagem 1, os sujeitos exploraram o labirinto de forma dinâmica e

intensa e facilmente responderam à procura de alimento. Manifestaram o interesse em abrir as

janelas e comer o reforço (ração) que havia por detrás das janelas. Esta fase teve duração

aproximada de um mês.

3.3 – Modelagem 2

Quatro sujeitos, sendo dois machos (S e F) e duas fêmeas (A e I), conseguiram manter

seu desempenho acima da aleatoriedade em pelo menos cinco sessões consecutivas (Tabela

3).

A fêmea Ayra (A) realizou 64 sessões, com média de 24,43 tentativas por sessão, e

manteve-se estável a partir da 60ª sessão (Figura 12).

32

O macho Frodo (F) realizou um total de 79 sessões, com média de 29,18 tentativas por

sessão. O sujeito manteve seu desempenho acima do nível do acaso a partir da 54ª sessão

(Figura 13).

A fêmea Safira (I) realizou 64 sessões, com média de 26,31 tentativas por sessão.

Ficou com o desempenho estável acima da aleatoriedade a partir da 54ª sessão (Figura 14).

O macho Sam (S) realizou 81 sessões, com média de 31,4 tentativas por sessão. Ficou

com o desempenho estável acima da aleatoriedade a partir da 70ª sessão (Figura 15).

Após esta fase, os animais foram considerados aptos a realizar os testes

comportamentais.

TABELA 3

DESEMPENHO DOS SUJEITOS (Didelphis albiventris) NA MODELAGEM 2

Sujeito Nº de sessões Nº de sessões com

resultados acima da

aleatoriedade

Estável a partir

da sessão:

Média de

tentativas por

sessão

Ayra (A)♀ 64 38 60ª 24,43

Frodo (F) ♂ 79 67 54ª 29,18

Safira (I) ♀ 64 42 54ª 26,31

Sam (S) ♂ 81 65 71ª 31,40

33

Figuras 12 e 13 – Desempenhos de Didelphis albiventris em tarefa visual discriminativa

(modelagem 2). Sujeitos: Ayra (A) e Frodo (F). A linha tracejada representa o limite

superior de aleatoriedade, a linha contínua colorida representa o número de acertos em cada

sessão.

34

Figuras 14 e 15 – Desempenhos de Didelphis albiventris em tarefa visual discriminativa

Modelagem 2. Sujeitos: Safira (I) e Sam (S). A linha tracejada representa o limite superior de

aleatoriedade, a linha contínua colorida representa o número de acertos em cada sessão.

35

3.4 – Testes comportamentais

Dois machos (S e F) e uma fêmea (I) completaram todas as fases de teste. Foram

encontrados três resultados distintos.

O macho F manteve-se acima da aleatoriedade em todas as fases dos testes

comportamentais, inclusive na do par impossível (Figura 16; Tabela 4).

A fêmea I, por outro lado, teve seu rendimento abaixo da aleatoriedade em todas as

fases dos testes comportamentais (Figura 17; Tabela 5).

O macho S manteve o número de acertos acima da aleatoriedade nos pares de fácil

discriminação para dicromatas (10YR Vs. 5B e 10 YR Vs. 7.5B), porém, seu rendimento caiu

para níveis aleatórios no par de difícil discriminação (10YR Vs. 7.5GY) e no impossível

(10YR 5/10 Vs. 10YR 5/10) (Figura 18; Tabela 6).

36

Figura 16. Desempenho do macho Frodo nos testes comportamentais. O estímulo positivo

10YR foi pareado com os estímulos negativos 7.5B, 5GY, 5B e 10YR. As linhas tracejadas

representam os limites inferior e superior de aleatoriedade.

TABELA 4

DESEMPENHO NO TESTE COMPORTAMENTAL - FRODO

TAREFA Nº de acertos Percentual de acertos

10 YR Vs. 7.5B (par fácil) 53 82,81%

10YR Vs. GY (par difícil) 52 81,25%

10YR Vs. 5B (par fácil) 53 82,81%

10YR Vs. 10YR (par impossível) 58 90,62%

37

Figura 17. Desempenho da fêmea Safira nos testes comportamentais. O estímulo positivo



TABELA 5

DESEMPENHO NO TESTE COMPORTAMENTAL - SAFIRA


10 YR Vs. 7.5B (par fácil) 33 51,56%


10YR Vs. 5B (par fácil) 27 42,18%


38

Figura 18. Desempenho do macho Sam nos testes comportamentais. O estímulo positivo



TABELA 6

DESEMPENHO NO TESTE COMPORTAMENTAL - SAM


10 YR Vs. 7.5B (par fácil) 46 71,87%


10YR Vs. 5B (par fácil) 51 79,68%


39

4. OUTRAS FASES

A proposta inicial para o treinamento dos sujeitos até chegarem a fase de testes

comportamentais foi bem diferente da acima descrita. Houve uma evolução de tentativas e

idéias que merecem ser comentadas e discutidas.

4.1 – Protocolo A

Este protocolo refere-se à primeira modelagem realizada para que os animais

escolhessem um dos lados do labirinto. Foi iniciada após a modelagem 1 já comentada na

parte da metodologia.

Nesta fase os animais deveriam fazer escolhas entre o laranja (10YR) e o azul (7.5B),

ambos com variação aleatória de brilho. Cada sessão era realizada com 10 tentativas e seguia

uma tabela de pseudo-aleatoriedade. Após seis meses de treino, os sujeitos ainda

apresentavam desempenho abaixo da aleatoriedade. O número de tentativas por sessão foi

aumentado de 10 para 30. Mesmo com este aumento, os animais permaneceram com

desempenho aleatório.

4.2 – Protocolo B

Refere-se ao protocolo da nova modelagem utilizada após o fracasso da modelagem

com o protocolo A. Aparentemente, o nível de dificuldade da tarefa discriminatória estava

alto. Para simplificar a tarefa, foram apresentados pares de estímulos com brilho fixo. Foram

utilizados pares como exemplo: 10YR 5/10 Vs. 7.5B 5/4 durante as 15 primeiras tentativas e

10YR 6/10 Vs. 7.5B 6/4 nas 15 restantes da mesma sessão.

40

A fase de modelagem utilizando o protocolo B durou de 36 a 49 sessões e todos os

quatro sujeitos, sendo três machos (S, F e P) e uma fêmea (A), mantiveram o número de

acertos acima da aleatoriedade após a 15ª sessão (Figura 19).

Com este novo protocolo o desempenho dos sujeitos passou a ser significativo.

Passou-se então para o Protocolo C.

41

05

101520253035

Núm

ero

de T

enta

tivas

Número da Sessão

10 YR x 7,5 BAcertos Lim. Aleatório

10 YR x 7,5 B

0

10

20

30

40

F1 F3 F5 F7 F9F11 F13 F15 F17 F19 F21 F23

F25 F27 F29

F31 F33 F35 F37 F39 F39 F41

Número da Sessão

Núm

ero

de

Ten

tativ

as

Acertos Lim. Aleatório

10 YR x 7,5 B

05

101520253035

P1 P3 P5 P7 P9P11 P13 P15 P17 P19 P21 P23 P25 P27 P29 P31

P33 P35 P37 P39 P41 P43

Número da Sessão

Núm

ero

de

Ten

tativ

as


10 YR x 7,5 B

05

101520253035

A1 A3 A5 A7 A9A11 A13 A15 A17 A19 A21

A23

A25 A27 A29 A31 A33 A35

Número da Sessão

Núm

ero

de

Ten

tativ

as


Figura 19. Resultados da modelagem utilizando o protocolo B. O SD+ (10YR) foi pareado com azul (7.5B), ambos com brilho fixo. A linha contínua representa o número de acertos e a linha tracejada o limite superior de aleatoriedade. S, F, P e A representam as iniciais dos gambás (Didelphis albiventris): Sam, Frodo, Pippin e Ayra. Ao lado das iniciais estão os números respectivos das sessões.

42

4.3 – Protocolo C

Refere-se ao mesmo procedimento realizado após concluída a modelagem com o

protocolo B. Utilizou-se o mesmo procedimento realizado no protocolo A, ou seja,

apresentação do primeiro par de fácil discriminação (laranja 10YR e azul 7.5B) com variação

aleatória de brilho.

Foram realizadas de 40 a 43 sessões com três indivíduos, sendo dois machos (S e F) e

uma fêmea (A). Os três sujeitos conseguiram os resultados acima da aleatoriedade; o macho F

e a fêmea A após a 7ª sessão. O resultado do macho S oscilou próximo à linha da

aleatoriedade até a 19ª sessão, após esta, o resultado se manteve acima da aleatoriedade

(Figura 20).

O número de acertos dos sujeitos manteve-se acima da aleatoriedade e estavam aptos a

passar para a fase de testes quando se comprovou a existência de pistas olfativas.

Quando o sujeito passava pela janela para acessar a recompensa (ovo cozido), havia o

contato direto do dorso do gambá com os envelopes que continham os estímulos positivos e

estes ficavam marcados com o cheiro do animal. Já os envelopes com os estímulos negativos

só eram tocados pelos focinhos.

Para comprovar a veracidade deste fato, os envelopes de acrílico que contêm os papéis

de Munsell foram trocados: os papéis 10YR (SD+) foram colocados nos envelopes onde antes

permaneciam os papéis 7.5B (SD-) e, da mesma forma, estes últimos foram guardados nos

acrílicos dos primeiros. Os sujeitos, que já apresentavam um resultado significativo, passaram

a escolher os envelopes com o estímulo negativo.

Adotou-se então a limpeza dos acrílicos após cada tentativa do animal,

independentemente de sua resposta (acerto ou erro). Esse procedimento teve como objetivo

homogeneizar os odores deixados nos acrílicos e evitar a pista olfativa. Após esse novo

procedimento, os desempenhos voltaram aos níveis de aleatoriedade.

43

10 YR x 7,5 B

0

10

20

30

40

S1 S3 S5 S7 S9S11 S13 S15 S17 S19 S21 S23 S25 S27 S29 S31 S33 S35 S37 S39 S41

Número da Sessão

Núm

ero

de

Ten

tativ

asAcertos Lim. Aleatório

10 YR x 7,5 B

0

10

20

30

40

F1 F3 F5 F7 F9F11 F13 F15 F17 F19 F21 F23 F25 F2

7F29 F31 F3

3F35 F37 F3

9F41 F43

Número da Sessão

Núm

ero

de

Ten

tativ

as


10 YR x 7,5 B

0

10

20

30

40

A1 A3 A5 A7 A9A11 A13 A15 A17 A19 A21 A23 A25 A27 A29 A31 A33 A35 A37 A39

Número da Sessão

Núm

ero

de

Ten

tativ

as


Figura 20. Resultados da modelagem utilizando o protocolo C. O SD+ (10YR) com brilho variado

(5/10, 6/10, 7/10, 8/10) foi pareado com o azul (7.5 B) com brilho variado (4/10, 5/10, 6/10, 7/10). A

linha contínua representa o número de acertos e a linha tracejada o limite superior de aleatoriedade. S

e F representam as iniciais dos machos (Sam e Frodo), e A, da fêmea (Ayra). Ao lado das iniciais

estão os números respectivos das sessões.

44

5. DISCUSSÃO

5.1 - Motivação dos sujeitos

Com o desenvolvimento desta pesquisa foi possível constatar a importância de manter

os sujeitos experimentais motivados para a realização do teste.

O sujeito Sam apresentou maior motivação para a realização do teste, pois foi possível

começar os testes com este indivíduo mais cedo do que com os demais. Aparentemente os

machos se esforçavam mais para concluir com sucesso a tarefa discriminatória do que as

fêmeas. Um dos motivos relevantes observados para explicar essa diferença do

comportamento entre os indivíduos era o apetite do animal. Os machos se movimentavam

mais dentro das gaiolas, bebiam mais água e estavam freqüentemente com muito apetite.

Durante os testes comiam todo o reforço oferecido.

Para aumentar a motivação dos animais, em especial a das fêmeas, foi trocado o

reforço que inicialmente era uva e passou a ser ovo cozido e ração. A quantidade de alimento

oferecido durante as sessões e após o término dessas precisou ser revista sempre que a

motivação dos sujeitos caía. A água permaneceu ad libitum.

5.2 – Contato visual com outros indivíduos

Os sujeitos foram mantidos em gaiolas, privados do contato visual com outros

indivíduos da mesma espécie ou de outras espécies. Entre os sujeitos foram mantidos apenas

os contatos auditivo e olfativo. As gaiolas eram dispostas lado a lado, impedindo que os

sujeitos se vissem. O contato visual era realizado esporadicamente nos momentos em que o

sujeito saía da sua gaiola durante a limpeza dessas e nas sessões do experimento.

O bem-estar dos animais facilita o desenvolvimento dos experimentos. Os sujeitos

precisam de um local maior para explorar, gastar suas energias. Apesar do ambiente pequeno,

45

os machos ainda se mostravam ativos durante o final da tarde e à noite. As fêmeas, por outro

lado, apresentavam-se diversas vezes sonolentas, vagarosas e pouco motivadas a realizar os

experimentos, mesmo com a privação de alimentos durante o dia.

5.3 – Simplificação de tarefas

A partir desse estudo, foi possível perceber que a realização de tarefas aparentemente

simples pode ser muito complexa para o animal. Foi importante alterar as fases de realização

do experimento, incluindo a modelagem com o cartão preto, para diminuir o nível de

dificuldade das tarefas. A inclusão dessa nova fase tornou possível o aprendizado de tarefas

de discriminações menos evidentes: pareamento dos estímulos (positivos e negativos) com

variação aleatória de brilho.

5.4 – Importância do teste impossível

O teste considerado de discriminação impossível foi de extrema importância nesta

pesquisa. O resultado dos testes comportamentais do sujeito Frodo foi invalidado devido ao

alto desempenho durante as sessões com o par impossível. Caso esta fase final não fizesse

parte da seqüência de testes, poder-se-ia concluir erroneamente que esse indivíduo era um

tricromata.

Por outro lado, a utilização do par impossível permitiu corroborar os resultados dos

testes discriminativos do sujeito Sam que teve queda em seu desempenho na realização da

fase final. Com isso, concluímos que esse sujeito guiava-se por pistas visuais e não olfativas.

46

5.5 – Pistas olfativas

O encéfalo do gambá, classificado como sendo típico de um animal macrosmático,

sem corpo caloso, apresenta um enorme bulbo olfatório com um grosso e curto pedúnculo e

amplos tratos olfatórios, que distribuem suas fibras numa enorme área de paleopálio,

correspondente à superfície do trígono (tubérculo) olfatório, fossa lateral e lobo piriforme

(Lindemann et al., 2003).

Devido a essa grande capacidade de discriminação olfativa, mesmo com a limpeza dos

acrílicos onde eram apresentados os estímulos, o sujeito Frodo conseguiu discriminar o cheiro

deixado nos acrílicos e teve o desempenho acima do acaso em todas as fases de teste,

inclusive no par impossível.

Os sujeitos Pippin, Ayra, e Sam também mostraram um forte reconhecimento de

cheiros ao realizar com sucesso as fases relatadas acima: protocolo B e protocolo C.

Aparentemente, os animais dão mais importância aos estímulos olfativos do que aos visuais

cromáticos. O gambá apresenta um pequeno globo ocular e nervos ópticos proporcionalmente

muito finos, revelando não ser um animal de essência visual (Lindemann et al., 2003).

Ao realizar os testes, o macho Sam, que conseguiu realizar com sucesso os pares de

fácil discriminação e não conseguiu o mesmo desempenho nas demais fases (par difícil e

impossível), era o que fazia a escolha das janelas de forma singular. Sam olhava

freqüentemente para os dois lados. A escolha era feita com uma maior distância da janela,

quando comparada com a dos outros sujeitos.

O macho Frodo, que teve seu desempenho acima da aleatoriedade, por outro lado,

fazia a escolha bem próximo às janelas, cheirando-as.

Para evitar esse tipo de pista, é importante a construção de um labirinto que impeça o

contato dos sujeitos com os estímulos, ou com os envelopes que os contenham. Uma

alternativa seria manter fixo o acrílico protetor em ambas as janelas, alternando-se apenas os

papéis de Munsell.

47

5.6 - Comparação dos resultados com outros estudos de visão de cores em marsupiais

A afirmação que o marsupial Didelphis albiventris é dicromata foi reforçada pelo

desempenho de um sujeito (S) desta espécie que teve desempenho nos testes comportamentais

acima da aleatoriedade nos pares de fácil discriminação para um dicromata e na faixa da

aleatoriedade nos pares de discriminação difícil. O fato de que este animal não tenha

discriminado o par impossível assegura que a discriminação não foi fundamentada em pistas

olfativas.

De acordo com os estudos eletroretinográficos de Jacobs, não publicados

integralmente, mas relatados em sua revisão (Jacobs, 1993), no Didelphis virginiana foi

detectado apenas um tipo de cone com pico espectral de 560nm. Essa técnica é bastante

sensível, mas a ausência de evidência de uma segunda classe de pigmento deve ser vista com

cuidado (Jacobs, 1993).

Contudo, pela própria natureza metodológica, não se podem comparar os resultados

encontrados neste trabalho com os obtidos por métodos não-comportamentais:

microespectrofotometria, genética molecular e eletroretinografia. Essas pesquisas auxiliam na

obtenção de dados referentes à presença de determinados fotopigmentos, mas com essas

informações não se pode afirmar com certeza o tipo de visão de cores dos sujeitos analisados,

tendo em vista que o processamento visual envolve outras regiões fora da retina. A percepção

de cores no ambiente natural envolve processamentos ativos conduzidos pelo sistema nervoso

de forma geral (Zeki, 1993). Testes comportamentais, portanto, são decisivos para se afirmar

se uma espécie se comporta como dicromata ou tricromata (Jacobs, 1993; Kelber et al., 2003).

A conclusão desta pesquisa está de acordo com a publicada por Hemmi (1999), que

realizou testes comportamentais com a espécie Macropus eugenii. Hemmi pareou dois

estímulos luminosos monocromáticos com variação de intensidade e treinou os sujeitos a

escolherem o de maior comprimento de ondas. Após esta fase, os sujeitos já modelados

responderam a novos estímulos monocromáticos coloridos que eram intercalados por um par

48

no qual se substituía uma das luzes coloridas pela luz branca. Para um dicromata, a luz branca

tem aparência subjetiva de uma luz monocromática de um comprimento de onda particular

(Neumeyer, 1991). Sabendo-se disso, foi possível determinar o ponto neutro, encontrado

exclusivamente em dicromatas, ponto no qual o sujeito posiciona a luz branca no eixo dos

comprimentos de onda.

Por outro lado, o resultado do nosso trabalho diverge do realizado por Friedman

(1967), com o gambá Didelphis virginiana. Friedman concluiu que essa espécie, do mesmo

gênero utilizado no presente estudo, era tricromata. Essa divergência pode ser atribuída a uma

diferença interespecífica. Porém, fatores metodológicos podem ter contribuído para um

resultado equivocado. Friedman avaliou o desempenho do gambá na tarefa discriminatória

entre as luzes azul, vermelha, amarela e verde cujos brilhos foram equalizados com o brilho

do azul, segundo os parâmetros do olho humano. Não houve o controle baseado na visão do

sujeito experimental. A partir disso, não se pode garantir que o animal não tenha percebido

diferença de intensidade entre uma luz e outra. Apesar do pesquisador ter eliminado as pistas

olfativas, posicionando reforço em ambos os lados e isolando os filtros de luz do contato

direto com o gambá, o sujeito pode ter se guiado por pistas de brilho. Além disso, não foi

realizado nenhum teste impossível para corroborar a hipótese proposta.

Nosso resultado também difere do realizado com marsupiais Sminthopsis

crassicaudata, no qual o animal já modelado deveria escolher entre a luz colorida (do treino)

e uma mistura aditiva de luzes coloridas (comprimentos de onda primários) com intensidades

variadas (Arrese et al., 2006). Arrese e colaboradores encontraram evidências de três tipos de

cones, sendo um com pico de absorção na faixa UV. Os pesquisadores não relataram se houve

controle de pistas olfativas, mas realizaram teste impossível no qual o acerto dos sujeitos caiu

para 50% nessa tarefa.

Essa diferença entre nossos resultados, dicromatismo na espécie Didelphis albiventris,

e os apresentados para a espécie Sminthopsis crassicaudata (Arrese et al., 2006) pode ser

49

atribuída ao fato de fazerem parte de ordens distintas, Didelphimorphia e Dasyuromorphia

respectivamente, apresentando características particulares em relação a percepção de cores.

6. CONCLUSÕES

Os resultados encontrados nos testes comportamentais de discriminação visual

sugerem que a espécie Didelphis albiventris se comporta como dicromata.

Ao analisar os desempenhos nas tarefas discriminativas constatou-se forte tendência

dos sujeitos da espécie Didelphis albiventris a se guiarem por pistas olfativas.

É possível utilizar papéis de Munsell para diagnosticar o tipo de visão de cores em

marsupiais da espécie Didelphis albiventris.

Estudos comportamentais subseqüentes com um maior número de indivíduos irão

determinar se a dicromacia é o sistema geral da visão de cores dos marsupiais Didelphis

abiventris.

50

7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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57

8. ANEXOS

8.1 – Anexo 1 : Licença do IBAMA para captura dos animais.

58

8.2 – Anexo 2: Aprovação da pesquisa pelo Comitê de Ética.

59

8.3 – Anexo 3: Artigo científico formatado segundo especificações da revista

Neurobiologia (Recife).

Percepção de cores no gambá (Didelphis albiventris)

Color vision in the white-eared opossum (Didelphis albiventris)

Beatriz Medina Pegoraro1, Eduardo de Almeida Gutierrez2, Valdir Filgueiras Pessoa3 1 – Estudante de Mestrado da Universidade de Brasília (UnB) 2 – Estudante de iniciação científica da Universidade de Brasília (UnB) 3 – Professor da Universidade de Brasília (UnB) Número de páginas: 11

1

RESUMO A visão de cores em marsupiais é um tema controverso, especialmente dentro

da ordem Didelphimorphia (gambás). Enquanto o diagnóstico da visão desses animais em

testes comportamentais foi o tricromatismo e nos estudos eletrofisiológicos, o

monocromatismo, recentemente, em estudos de genética molecular, encontraram apenas duas

classes de opsinas nos dois maiores gêneros dessa ordem. O presente estudo avaliou a

habilidade discriminativa de gambás (Didelphis albiventris) através de testes

comportamentais. Os animais realizaram as tarefas em um labirinto de dupla escolha em

forma de Y com uma câmara de partida. Os estímulos utilizados foram papéis de Munsell de

diferentes matizes. Para assegurar a escolha baseada na cor, os papéis foram apresentados

com variação aleatória de brilho. Um macho obteve desempenho significativo nos testes com

pares de fácil discriminação para um dicromata, mas seu desempenho caiu para a faixa da

aleatoriedade no par de difícil discriminação. Esses resultados sugerem que a espécie

Didelphis albiventris é dicromata.

Unitermos: visão de cores, marsupial, comportamento, gambá

ABSTRACT

Color vision in marsupials is a controversial subject, especially among the Order

Didelphimorphia (American opossums). While behavioral tests have diagnosed these animals

as trichromatic and electrophysiological studies as monochromatic, recently molecular genetic

studies have found only two classes of cone opsin in two major genera of the order. This

study examined the color discrimination abilities of opossums (Didelphis albiventris) through

a series of tasks involving a behavioral paradigm of discrimination learning. The animals

were tested in a Y-shaped maze, consisting of a start chamber and a decision area with a

double choice panel. Stimuli consisting of pairs of Munsell color cards were presented in

random brightness values to assure that discriminations were based on color rather than

brightness cues. One male succeeded on discriminating the stimuli pairs considered easy for a

dichromatic individual, but failed in the attempt to discriminate those expected to be easy

only for a trichromatic. These results suggest that Didelphis albiventris is dichromatic.

Key words: colour vision, marsupial, behavior, opossum

INTRODUÇÃO

Ao fazermos uma revisão na literatura existente sobre estudos feitos com o gambá do

cerrado (Didelphis albiventris), no que concerne à forma de detectar a luz visível refletida e

como transformá-la em imagens cromáticas do seu meio ambiente externo, verifica-se uma

2

escassez de trabalhos que possam esclarecer tal fenômeno. Mesmo para o gambá da Mata

Atlântica (Didelphis marsupialis aurita) e para o opossum (Didelphis virginiana), os poucos

dados publicados apresentam algumas contradições que impedem uma clara compreensão

sobre a visão cromática destes animais.

Assim, há informações contraditórias sobre visão de cores em marsupiais, onde

estudos genéticos afirmam a dicromacia1, e estudos de microespectrofotometria, tricromacia2.

No caso dos estudos com base comportamental, há também conflitos na dimensionalidade da

visão de cores encontrada, embora todos estas investigações tenham utilizado estímulos

luminosos3 (luz emitida e não refletida).

Apesar da genética molecular e da eletroretinografia propiciarem uma maior precisão

na identificação dos diferentes tipos de cones existentes nas retinas dos primatas estudados,

estes métodos não respondem a todas as perguntas4. Jacobs (1993) afirma que estudos que

investiguem a percepção de cores precisam contar com uma avaliação comportamental

adequada, com rigoroso controle de brilho. A abordagem comportamental, quando bem

conduzida, pode apresentar grande relevância, uma vez que a percepção de cores no ambiente

natural reflete um processo mais complexo do que a atividade de cones5 e envolve

processamentos ativos conduzidos pelo sistema nervoso de forma geral6. A importância da

abordagem comportamental também se revela nos experimentos de Jacobs e colaboradores

(1999) onde camundongos transgênicos diagnosticados como tricromatas através da genética

molecular e eletroretinografia, comportam-se como dicromatas quando submetidos a testes de

discriminação visual.

Reconhecendo que a compreensão do fenômeno da visão cromática depende somente

de evidências diretas obteníveis através de estudos comportamentais corretamente

conduzidos4, o presente projeto pretende contribuir para o conhecimento dos mecanismos

perceptuais da visão cromática deste importante grupo de mamíferos primitivos, que foram os

protagonistas de um passo decisivo na gênese de novas espécies mamíferas.

METODOLOGIA

Sujeitos

O gambá Didelphis albiventris, espécie endêmica no Cerrado da região Centro-Oeste

brasileira, foi utilizado nestes experimentos.

Assim, 1 filhote macho foi capturado com a devida autorização do IBAMA. Foi

mantido em gaiola individual (com 90 cm de largura, 90 cm de profundidade e 50 cm de

altura, feitas de madeira e com porta com grade de ferro) localizada no Laboratório de

Neurociências e do Comportamento da Universidade de Brasília. A gaiolas era forrada com

3

folhas de jornais e cobertas com feno, possuía em seu interior um tronco de árvore para o

animal escalar. A dieta consistiu no fornecimento diário de ração peletizada para cães em

crescimento, frutas ou ovos cozidos e água ad libitum. A pesquisa foi aprovada pelo Comitê

de Ética.

Aparato

Neste estudo foi utilizado um aparato de dupla escolha para discriminação visual,

construído em madeira compensada e revestida em fórmica de cor cinza neutro. Este aparato

consiste numa câmara de partida que, pela remoção de uma partição opaca e móvel, permite

ao animal acesso à câmara de dupla-escolha, em cuja extremidade oposta encontram-se duas

peças basculantes (janelas) de acrílico. Cada uma das janelas foi construída de forma a

permitir a colocação e retirada dos envelopes contendo as folhas de Munsell. As janelas

permitem a visualização dos papéis por parte do sujeito, que deve empurrá-las de forma a ter

acesso ao reforço. A janela contendo o estímulo negativo permanece fechada.

A iluminação foi fornecida por lâmpada fluorescente modelo D-65 de 20 watts,

suspensa por cima do aparato, a aproximadamente 1m. Para produzir um iluminante que se

assemelhasse às condições do meio ambiente natural no período de maior atividade do

animal, camadas de papeis vegetais foram interpostas entre a luz e o suporte dos bulbos. A

mensuração foi realizada dentro do aparato, por um luxímetro e resultou em 119 lux.

Estímulos

Como estímulos foram utilizados papéis de Munsell (cartões de 12,5 por 7,5). O

sistema de Munsell 7,8 possui uma notação onde a cor é especificada pela sua matiz (um

número e a letra inicial da cor correspondente) e níveis de brilho sobre saturação (por

exemplo, 2.5YR 4/14 é a notação correspondente a um “yellow-red” ou laranja 2.5, com

brilho 4 e saturação 14). Os papéis de Munsell têm sido utilizados em vários experimentos de

discriminação de cores em crianças e em primatas não-humanos, representando um método

confiável e muito indicado em estudos comportamentais9,10,11. Foram utilizados como base

para este estudo pares de papéis de Munsell selecionados em testes previamente realizados

com humanos. Nestes testes, seis indivíduos daltônicos (dois protans e quatro deutans)

estabeleceram uma seqüência de papéis de Munsell que, para eles, eram muito semelhantes.

Este procedimento permitiu a escolha de dez pares de estímulos que estavam em pontos de

difícil discriminação para daltônicos.

Assim, o SD+ foi fixado e pareado com diferentes matizes, permanecendo a variação

aleatória de brilho, formando pares de fácil ou de difícil discriminação. Foram montados

4

então três blocos de testes, correspondentes aos pares encontrados nos testes com os humanos 9.

Cada papel foi mantido permanentemente dentro de um envelope de acrílico

transparente (3 mm de espessura) como forma de protegê-los da manipulação direta por parte

dos animais, evitando assim que fossem danificados.

PROCEDIMENTOS

Adaptação

A adaptação foi necessária para que a presença humana não causasse estresse ao animal,

prejudicando o seu desempenho nos testes comportamentais. Nesta fase, cada filhote teve o

manuseio de, no mínimo, dez minutos diários. O período de adaptação abrangeu os primeiros

6 meses de vida dos animais. No final destas sessões de domesticação, os animais recebiam

sua ração alimentar

Modelagem 1

Foram realizadas sessões diárias com objetivo de estimular o animal a explorar o

aparato. Após a abertura da porta de partição foram utilizadas iscas (pedaços de frutas e ração

para cachorro) a distâncias cada vez mais próximas do painel de discriminação. Na progressão

desta modelagem, os animais foram treinados a abrir, aleatoriamente, as janelas de ambos os

lados (direita/esquerda), evitando-se com isto a formação de comportamentos de preferência.

Ambas as janelas possuíam o reforço. Em cada janela foi colocado um papel de cor laranja

(10 YR), de brilho variado, para que já associasse o laranja ao estímulo positivo. Esta

condição foi melhor trabalhada na modelagem 2. O critério para esta tarefa ser considerada

como finalizada com sucesso foi um tempo de latência máximo de dez segundos, contados a

partir da saída do animal até a abertura da janela contendo a recompensa.

Modelagem 2

Depois de se retirar o animal de sua gaiola, este era colocado na câmara de partida do

aparato. Eram realizadas sessões de aproximadamente uma hora. Dois estímulos eram

pareados, o estímulo positivo foi o papel laranja (10YR), o estímulo negativo, a cartolina

preta. Nesta fase não houve variação do brilho do estímulo negativo. Era colocada uma

porção de 1g de ovo cozido atrás de cada janela, eliminando a escolha pela pista olfativa.

Após a abertura da câmara de partida, o animal deveria dirigir-se à outra extremidade do

aparato e tocar o focinho onde está inserido o cartão laranja, abrindo a janela e recebendo a

recompensa. A janela com o estímulo negativo era mantida fechada. Caso o gambá escolhesse

5

a janela com estímulo negativo, ele era reconduzido para a câmara de partida e, após dez

segundos, dava-se início a uma nova tentativa.. Eram realizadas em média trinta tentativas.

Cada vez que o gambá escolhia a janela com o estímulo positivo era considerado acerto e a

escolha da outra janela, erro. Para o animal passar desta fase de modelagem, foi necessário

alcançar o número de acertos acima da aleatoriedade em cinco sessões consecutivas,

considerando-se o número total de 30 tentativas em cada sessão.

Testes comportamentais

O animal já modelado fez escolhas entre as duas janelas com o estímulo positivo ou

negativo. A apresentação dos estímulos entre as posições direita e esquerda seguiu a tabela de

Gellerman16 para números aleatórios, para evitar que os animais utilizassem o lado de

apresentação dos estímulos como uma pista na realização dos testes. Percentuais de acertos

em cada sessão foram calculados. O teste binomial foi utilizado para construir os limites de

confiança de 95% sobre o desempenho aleatório, baseado no número de tentativas do teste11.

O teste para cada par foi realizado em duas sessões com 32 tentativas cada totalizando 64

tentativas. O limite superior de aleatoriedade foi calculado em 62,25% e o inferior em

37,75%.

Não houve repetição do mesmo par no caso de erros. Todos os pares seguiram o

mesmo protocolo. Após cada tentativa os acrílicos utilizados que continham os estímulos

eram limpos com o mesmo pano úmido para homogeneizar os odores deixados pelo animal

após o contato com o envelope. Foram utilizados 4 pares de discriminação.

1º par fácil

SD+ 10YR com brilho variado (5/10, 6/10, 7/10 e 8/10)

SD- 7.5B com brilho variado (5/4, 6/4, 7/4 e 8/4).

Par difícil

SD+ 10YR com brilho variado (5/10, 6/10, 7/10 e 8/10)

SD- 5GY com brilho variado (5/10, 6/10, 7/10 e 8/10).

2º Par fácil

SD+ 10YR com brilho variado (5/10, 6/10, 7/10 e 8/10).

SD- 7.5B com brilho variado (4/6, 5/6, 6/6 e 7/6).

Par impossível

SD+ 10YR 5/10

6

SD- 10YR 5/10

Neste último caso houve marcação atrás de um dos papéis para a identificação do

estímulo positivo.

RESULTADOS

O gambá Sam ficou adaptado à presença humana com aproximadamente seis meses

de vida. O contato com o sujeito foi realizado durante o período de maior atividade do animal:

após às 17h.

Durante a modelagem 1, o sujeito explorou o aparato de forma dinâmica e intensa e

facilmente respondeu à procura de alimento.

Durante a modelagem 2, o sujeito conseguiu manter-se acima da aleatoriedade em

cinco sessões consecutivas. Realizou 81 sessões com uma média de 31,4 tentativas cada.

Ficou com o desempenho estável acima da aleatoriedade a parti da 70ª sessão.

Após esta fase foi considerado apto a realizar os testes comportamentais.

O macho manteve o número de acertos acima da aleatoriedade nos pares de fácil

discriminação para dicromatas (10YR X 5B e 10 YR X 7.5B), porém, seu rendimento caiu

para níveis aleatórios no par de difícil discriminação (10YR X 7.5GY) e no impossível (10YR

5/10 X 10YR 5/10) (tabela 1, gráfico 1).

DISCUSSÃO

A afirmação que o marsupial Didelphis albiventris é dicromata foi comprovada pelo

desempenho do um sujeito (Sam) desta espécie que teve desempenho nos testes

comportamentais acima da aleatoriedade nos pares de fácil discriminação para um dicromata

e na faixa da aleatoriedade nos pares difícil e impossível.

De acordo com os estudos eletroretinográficos de Jacobs, não publicados

integralmente, mas relatados em sua revisão4, no Didelphis virginiana foi detectado apenas

um tipo de cone com pico espectral de 560nm. Essa técnica é bastante sensível, mas a

ausência de evidência de uma segunda classe de pigmento deve ser vista com cuidado4.

Contudo, pela própria natureza metodológica, não se pode comparar os resultados

encontrados neste trabalho com os obtidos por métodos não-comportamentais:

microespectrofotometria, genética molecular e eletroretinografia. Essas pesquisas auxiliam na

obtenção de dados referentes à presença de determinados fotopigmentos, mas com essas

informações não se pode afirmar com certeza o tipo de visão de cores dos sujeitos analisados

7

tendo em vista que o processamento visual envolve outras regiões fora da retina. A percepção

de cores no ambiente natural envolve processamentos ativos conduzidos pelo sistema nervoso

de forma geral6. Testes comportamentais, portanto, são decisivos para se afirmar se uma

espécie se comporta como dicromata ou tricromata4,12.

A conclusão desta pesquisa está de acordo com a publicada por Hemmi (1999), que

realizou testes comportamentais com a espécie Macropus eugenii. Hemmi13 pareou dois

estímulos luminosos monocromáticos com variação de intensidade e treinou os sujeitos a

escolherem o de maior comprimento de ondas. Após esta fase, os sujeitos já modelados,

responderam a novos estímulos monocromáticos coloridos que eram intercalados por um par

no qual se substituía uma das luzes coloridas pela luz branca. Para um dicromata, a luz branca

tem aparência subjetiva de uma luz monocromática de um comprimento de onda particular14.

Sabendo-se disso, foi possível determinar o ponto neutro, encontrado exclusivamente em

dicromatas, ponto no qual o sujeito posiciona a luz branca no eixo dos comprimentos de onda.

Por outro lado, o resultado do nosso trabalho diverge do realizado por Friedman

(1967) com o gambá Didelphis virginiana. Friedman3 concluiu que essa espécie, do mesmo

gênero utilizado no presente estudo, era tricromata. Essa divergência pode ser atribuída a uma

diferença interespecífica. Porém, fatores metodológicos podem ter contribuído para um

resultado equivocado. Friedman avaliou o desempenho do gambá na tarefa discriminatória

entre as luzes azul, vermelha, amarela e verde cujos brilhos foram equalizados com o brilho

do azul segundo os parâmetros do olho humano. Não houve o controle baseado na visão do

sujeito experimental. A partir disso, não se pode garantir que o animal não tenha percebido

diferença de intensidade entre uma luz e outra. Apesar do pesquisador ter eliminado as pistas

olfativas, posicionando reforço em ambos os lados e isolando os filtros de luz do contato

direto com o gambá, o sujeito pode ter se guiado por pistas de brilho. Além disso, não foi

realizado nenhum teste impossível para corroborar a hipótese proposta.

Nosso resultado também difere do realizado com marsupiais Sminthopsis

crassicaudata, no qual o animal já modelado deveria escolher entre a luz colorida (do treino)

e uma mistura aditiva de luzes coloridas (comprimentos de onda primários) com intensidades

variadas15. Arrese e colaboradores15 encontraram evidências de três tipos de cones, sendo um

com pico de absorção na faixa UV. Os pesquisadores não relataram se houve controle de

pistas olfativas, mas realizaram teste impossível no qual o acerto dos sujeitos caiu para 50%

nessa tarefa.

Essa diferença entre nossos resultados, dicromatismo na espécie Didelphis albiventris,

e os apresentados para a espécie Sminthopsis crassicaudata15 pode ser atribuída ao fato de

8

fazerem parte de ordens distintas, Didelphimorphia e Dasyuromorphia respectivamente,

apresentando características particulares em relação a percepção de cores.

CONCLUSÕES

Os resultados encontrados nos testes comportamentais de discriminação visual

sugerem que a espécie Didelphis albiventris se comporta como dicromata.

É possível utilizar papéis de Munsell para diagnosticar o tipo de visão de cores em

marsupiais da espécie Didelphis albiventris.

Estudos comportamentais subseqüentes com um maior número de indivíduos irão

determinar se a dicromacia é o sistema geral da visão de cores dos marsupiais Didelphis

abiventris.

REFERÊNCIAS

1. Hunt DM, Chan J, Carvalho LS, Hokoç JN, Ferguson MC, Arrese CA, Beazley LD. Cone visual pigments in two species of South American marsupials. Gene 2009; 433:50-5. 2. Cunha DCFA, Hokoç JM, Dantas AM, Moraes AMM. Electroretinographic study of chromatic vision. Arq Bras Oftalmol 2006; 69:857-63. 3. Friedman H. Colour Vision in the Virginia Opossum. Nature 1967; 213:835-6. 4. Jacobs GH. The distribution and nature of colour vision among the mammals. Biol Rev 1993; 12:413-71. 5 . Sharpe LT, Stockman A, Jagle H, Nathans J. Opsin genes, cone photopigments, color vision and color blindness In: Gegenfurtner KR, Sharpe LT editors. Color Vision. From Genes to Perception. UK: Cambridge University Press: 1999, p. 3-51. 6. Zeki S. The physiology of the colour pathways. In: A vision of the brain, Blackwell Scientific Publications, UK: Oxford: 1993, p. 256-63. 7. Munsell Book of Color. Baltimore (MD): Munsell Color Company Inc: 1966. 8. Newhall SM. Preliminary report of the OSA subcomittee on the spacing of the Munsell colors. J. Op. Soc. Am 1940; 10:617-45. 9. Gomes UR, Pessoa DMA, Tomaz C, Pessoa VF. Color vision perception in the capuchin monkey Cebus apella: a re-evaluation of procedures using Munsell papers. Behav. Brain Res 2002; 129:153-7.

9

10. Pessoa VF, Tavares MCH, Aguiar L, Gomes UR, Tomaz C. Color vision discrimination in the capuchin monkey Cebus apella: evidence for trichromaticity. Behav Brain Res 1997; 89:285-8. 11. Savage A, Dronzek LA, Snowdon CT. Color discrimination by the cotton-top tamarin (Saguinus oedipus oedipus) and its relation to fruit coloration. Folia Primatol 1987; 49:57-69. 12. Kelber A, Vorobyev M, Osorio D. Animal colour vision – behavioral tests and physiological concepts. Biol Rev 2003; 78:81-118. 13. Hemmi JM. Dichromatic colour vision in an Australian marsupial, the tammar wallaby. J. Comp. Physiol 1999; 185:505-9. 14. Neumeyer C. Evolution of colour vision. In: Cronly-Dillon JK., Gregory RL, editors Evolution of the eye and visual system. Basingstoke: MacMillan Press: 1991, p. 284-305. 15. Arrese CA, Beazley LD, Neumeyer C. Behavioural evidence for marsupial trichromacy, Current Biology 2006; 16:193-4. 16. Gellerman LW. Chance orders of alternating stimuli in visual discrimination experiments. J Genetic Psychol 1933; 42:206-8.

10

ANEXO 1

Gráfico 1. Gráfico representativo do desempenho do macho Sam nos testes comportamentais. As linhas tracejadas representam os limites inferior e superior de aleatoriedade.

11

ANEXO 2

TABELA 1

DESEMPENHO DO SUJEITO (Didelphis albiventris) EM TESTE DE

DISCRIMINAÇÃO VISUAL


10 YR Vs. 7.5B (par fácil) 46 71,87%


10YR Vs. 5B (par fácil) 51 79,68%


Percepção de cores no gambá ( Didelphis albiventris ... · Uma abordagem comportamental. Beatriz...

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